(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
８５０ｎｍで多モードにされる光ファイバであって、２１〜２７μｍの光学コア半径および８５０ｎｍで最大屈折率デルタΔ１ＭＡＸを有するグレーデッドインデックス多モードガラスコアと、前記多モードコアを取り囲み、８５０ｎｍで最小屈折率デルタΔ２ＭＩＮを示す低屈折率環状領域であって、内側境界が前記グレーデッドインデックスコアの延長にあり、モート体積が１１０％−μｍ２超かつ２２０％−μｍ２未満である低屈折率環状領域と、前記低屈折率領域を取り囲み、かつ８５０ｎｍで屈折率デルタΔ３を示す外側クラッド領域とを含み、ここで、Δ１ＭＡＸ＞Δ３＞Δ２ＭＩＮであり、前記ファイバは、（ａ）波長８５０ｎｍでオーバーフィルド帯域幅が１．５ＧＨｚ−ｋｍ超、および（ｂ）１０ｍｍ直径のマンドレルへの１回の巻き付けの減衰の増加量は波長８５０ｎｍで０．２９ｄＢ以下を示すことを特徴とする、光ファイバ。
【請求項２】
前記ファイバの開口数が０．１８５を超え、かつ０．２１５未満を示すことを特徴とする、請求項１に記載の多モード光ファイバ。
【請求項３】
前記モート体積が１３０％−μｍ２超であることを特徴とする、請求項２に記載の多モード光ファイバ。
【請求項４】
前記コアの物理的なコア半径Ｒ１が２５μｍ未満を示すことを特徴とする、請求項１に記載の多モード光ファイバ。
【請求項５】
前記ファイバのオーバーフィルド帯域幅が、波長８５０ｎｍで４．５ＧＨｚ−ｋｍ超を示すことを特徴とする、請求項４に記載の多モード光ファイバ。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
本出願は、２００９年５月２８日出願の米国仮特許出願第６１／１８１８９８号、「Ｂｅｎｄ  Ｒｅｓｉｓｔａｎｔ  Ｍｕｌｔｉｍｏｄｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｆｉｂｅｒ」の利益および優先権を主張し、その内容全体が、本願明細書において信頼され、かつ参照により援用される。
【技術分野】
【０００２】
本発明は一般的に光ファイバ、より具体的には多モード光ファイバに関する。
【背景技術】
【０００３】
Ｃｏｒｎｉｎｇ  Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄは、ＩｎｆｉｎｉＣｏｒ（登録商標）６２．５μｍ光ファイバ（コアの最大相対屈折率デルタが約２％およびコア直径が６２．５μｍの多モード光ファイバ）、並びに、「ＩｎｆｉｎｉＣｏｒ」５０μｍ光ファイバ（コアの最大相対屈折率デルタが約１％およびコア直径が５０μｍの多モード光ファイバ）を製造販売している。 
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
代替的な多モードファイバ設計、特に、曲げ性能を向上でき、かつ帯域幅を大きくできるような設計を開発することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本書では、広帯域幅の、曲げに強い多モード光ファイバを開示する。本書では、８５０ｎｍで多モードにされ、好ましくは、２１〜２７μｍの光学コア半径および８５０ｎｍで最大屈折率デルタΔ１ＭＡＸを有するグレーデッドインデックス多モードガラスコアを含む例示的な多モード光ファイバを開示する。多モードコアを低屈折率（ｄｅｐｒｅｓｓｅｄ  ｉｎｄｅｘ）環状領域が取り囲み、低屈折率環状領域は、８５０ｎｍで最小屈折率デルタΔ２ＭＩＮを示し、低屈折率領域の内側境界は、グレーデッドインデックスコアの延長にある。低屈折率領域は、好ましくは１２０％μｍ２超のモート（ｍｏａｔ）体積を有する。好ましくは低屈折率領域を外側クラッド領域が取り囲み、外側クラッド領域は８５０ｎｍで屈折率デルタΔ３を示し、Δ１ＭＡＸ＞Δ３＞Δ２ＭＩＮである。本書で開示するファイバは、好ましくは、（ａ）波長８５０ｎｍでオーバーフィルド（ｏｖｅｒｆｉｌｌｅｄ）帯域幅が１．５ＧＨｚ−ｋｍ超、および（ｂ）１０ｍｍ直径のマンドレルへの１回巻き付けの減衰の増加量は波長１５５０ｎｍで、ｄＢ単位で．２８ｄＢ未満を示す。
【０００６】
それゆえ、クラッドの低屈折率環状領域はコアに直接隣接している。好ましくは、コアの屈折率分布は、放物線または実質的に放物線形を有する。低屈折率環状領域は、例えば、複数のボイドを含むガラス、またはダウンドーパント（ｄｏｗｎ  ｄｏｐａｎｔ）、例えばフッ素、ホウ素またはそれらの混合物がドープされたガラス、またはそのようなダウンドーパントの１種以上がドープされたガラスに、複数のボイドを含む追加的なガラスを含ませたガラスとし得る。低屈折率環状領域は、例えば、低屈折率環状領域を実質的にアンドープトシリカに設計しかつクラッドガラスの外側環状領域６０をアップドーパント（ｕｐｄｏｐａｎｔ）、例えばＧｅＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５またはそれらの混合物でドープすることによって、達成し得る。一部の実施形態では、低屈折率環状領域の体積は、好ましくは１００％−μｍ２超、一層好ましくは１２０％−μｍ２超、さらに一層好ましくは１３０％−μｍ２超、さらに一層好ましくは１４０％−μｍ２超、および場合によっては１５０％−μｍ２または１６０％−μｍ２超である。低屈折率環状領域の体積は、好ましくは２２０％−μｍ２未満、一層好ましくは２００％−μｍ２未満、さらに一層好ましくは１８０％−μｍ２未満である。一部の実施形態では、低屈折率環状領域の体積は、好ましくは２００％−μｍ２超、一層好ましくは２２０％−μｍ２超、さらに一層好ましくは２４０％−μｍ２超である。低屈折率環状領域の体積は好ましくは３４０％−μｍ２未満である。一部の実施形態では、多モード光ファイバはグレーデッドインデックスガラスコアを含む；低屈折率環状領域は、屈折率デルタが約−０．２５％未満、および幅が少なくとも０．５μｍ、一層好ましくは１μｍ超を示す。
【０００７】
本書で開示する多モード光ファイバは、曲げで誘発された減衰が非常に低く、特に、マクロベンドで誘発された減衰が非常に低いものの、同時に、高いオーバーフィルド帯域幅が可能である。一部の実施形態では、広帯域幅は、コアにおける最大相対屈折率が低いことによってもたらされ、かつ低曲げ損失ももたらされる。本書で開示するファイバ設計は、開口数が０．１８５超かつ０．２１５未満、およびオーバーフィルド帯域幅が８５０ｎｍで１．５ＧＨｚ−ｋｍ超、一層好ましくは８５０ｎｍで３．０ＧＨｚ−ｋｍ超、さらに一層好ましくは８５０ｎｍで４．５ＧＨｚ−ｋｍ超を示すことができる。
【０００８】
本書で開示する設計を使用することによって、光学コア半径が２１〜２７μｍの多モードファイバは、（ａ）オーバーフィルド帯域幅が８５０ｎｍで１．５ＧＨｚ−ｋｍ超、一層好ましくは８５０ｎｍで３ＧＨｚ−ｋｍ超、さらに一層好ましくは８５０ｎｍで４．５ＧＨｚ−ｋｍ超をもたらすように作製できる。これらの広帯域幅を達成できる一方、依然として、１０ｍｍ直径のマンドレルへの１回巻き付けの減衰の増加量は波長８５０ｎｍで０．２８ｄＢ未満、一層好ましくは０．２５ｄＢ未満、さらに一層好ましくは０．２ｄＢ未満、および最も好ましくは０．１５ｄＢ未満に維持することができる。そのようなファイバはさらに、開口数（ＮＡ）を０．１８５超かつ０．２１５未満とすることができる。そのようなファイバはさらに、同時に、１３００ｎｍでのＯＦＬ帯域幅が５００ＭＨｚ−ｋｍ超、一層好ましくは６００ＭＨｚ−ｋｍ超、さらに一層好ましくは７００ＭＨｚ−ｋｍ超を示すことができる。そのようなファイバはさらに、同時に、８５０ｎｍで、計算された最小実効伝送帯域（Ｍｉｎ  ＥＭＢｃ）の帯域幅が約１．５ＭＨｚ−ｋｍ超、一層好ましくは約２．０ＭＨｚ−ｋｍ超、および最も好ましくは約２．５ＭＨｚ−ｋｍ超を示すことができる。
【０００９】
好ましくは、本書で開示する多モード光ファイバは、スペクトル減衰が８５０ｎｍで３ｄＢ／ｋｍ未満、好ましくは８５０ｎｍで２．５ｄＢ／ｋｍ未満、さらに一層好ましくは８５０ｎｍで２．４ｄＢ／ｋｍ未満、さらに一層好ましくは８５０ｎｍで２．３ｄＢ／ｋｍ未満を示す。好ましくは、本書で開示する多モード光ファイバは、スペクトル減衰が１３００ｎｍで１．０ｄＢ／ｋｍ未満、好ましくは１３００ｎｍで０．８ｄＢ／ｋｍ未満、さらに一層好ましくは１３００ｎｍで０．６ｄＢ／ｋｍ未満を示す。一部の実施形態では、多モードファイバを紡糸し、そうすることで、ある状況においては、低クラッド領域を有する光ファイバのための帯域幅をさらに改善することが望ましいかもしれない。紡糸とは、ファイバを紡ぐことを意味し、ファイバは、光ファイバプリフォームから引き出されている間に紡がれる、すなわちファイバは依然として少なくともある程度加熱されて、非弾性の回転変位を受けることができ、ファイバが完全に冷却された後に実質的に回転変位を保持できる。
【００１０】
一部の実施形態では、コアは、中心線から、２２〜２６μｍ、一層好ましくは２２〜２５μｍ、好ましくは２２〜２４μｍの物理的なコア半径Ｒ１まで半径方向外側に延在し；コアは好ましくは光学コア半径Ｒ２を有し、２２≦Ｒ２≦２７μｍ、一層好ましくは２３≦Ｒ２≦２６．５μｍ、最も好ましくは２４≦Ｒ２≦２６μｍである。
【００１１】
一部の実施形態では、コアの最大相対屈折率デルタは、１．２％以下かつ０．５％超、一層好ましくは０．９５％以下かつ０．５％超、一部の実施形態では０．９５％以下または０．８５％以下かつ０．７０％超である。しかしながら、これは必須ではなく、コアはかわりに、最大相対屈折率デルタが０．８５％超、一部の実施形態では０．９５％超さえも示すことができる。
【００１２】
一部の実施形態では、光ファイバは、１０ｍｍ直径のマンドレルへの１回巻き付けの減衰の増加量は８００〜１４００ｎｍの全波長で０．２８ｄＢ以下、好ましくは０．２５ｄＢ以下、さらに一層好ましくは０．２ｄＢ以下、さらに一層好ましくは０．１５ｄＢ以下を示す。
【００１３】
第１の態様では、本書では、長手方向の中心線の周りに配置されたグレーデッドインデックスガラスコアと、コアを取り囲むガラスクラッドとを含む多モード光ファイバを開示する。クラッドは、低屈折率環状領域と、外側環状クラッド領域とを含む。低屈折率環状領域はコアに直接当接する。
【００１４】
本発明の追加的な特徴および利点は、以下の詳細な説明に記述されており、一部はその説明から当業者には明白であるか、または以下の詳細な説明、特許請求の範囲および添付の図面を含め、本書で説明するように本発明を実施することにより認識される。
【００１５】
上述の概要および以下の詳細な説明は双方とも、本発明の実施形態を提示し、かつ特許請求される本発明の本質および性質を理解するための要旨または骨子をもたらすものであることを理解されたい。添付の図面は、本発明のさらなる理解を促すために提供され、本願明細書に組み込まれ、かつその一部を構成する。図面は、本発明の種々の実施形態を示し、その記載と共に、本発明の原理および動作の説明に供する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本書で開示する多モード光ファイバの例示的な実施形態のガラス部分の断面の屈折率分布の概略図（縮尺通りではない）を示し、低屈折率環状領域はコアからずれており、外側環状領域によって取り囲まれている。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の追加的な特徴および利点は、以下の詳細な説明に記述され、当業者にはその説明から明白であるか、または特許請求の範囲および添付の図面と併せて以下説明するように本発明を実施することにより認識される。
【００１８】
「屈折率分布」は、屈折率または相対屈折率と、導波路ファイバの半径との間の関係である。
【００１９】
「相対屈折率の百分率」をΔ％＝１００×（ｎｉ２−ｎＲＥＦ２）／２ｎｉ２（式中、ｎｉは、他に特に断りがない限り、領域ｉの最大屈折率である）と定義する。相対屈折率の百分率は、他に特に断りがない限り８５０ｎｍで測定される。本書で他に特に断りがない限り、ｎＲＥＦはクラッドの外側環状領域６０の平均屈折率であり、これは、例えば、クラッドの外側環状領域（一部の好ましい実施形態ではアンドープトシリカとし得る）に「Ｎ」回の屈折率測定（ｎＣ１、ｎＣ２、・・・ｎＣＮ）を行い、かつ平均屈折率を：
ｉ＝Ｎ
ｎＣ＝（１／Ｎ）Σ  ｎＣｉ
ｉ＝１
によって計算することにより、計算できる。
【００２０】
本書において、他に特に断りがない限り、相対屈折率はΔで表し、その値は「％」単位で与えるものとする。領域の屈折率が基準屈折率ｎＲＥＦより小さい場合、相対屈折率の百分率は負であり、屈折率が低くされた領域または低屈折率を有すると称し、他に特に断りがない限り、相対屈折率が最も負である点で最小相対屈折率を計算する。領域の屈折率が基準屈折率ｎＲＥＦを超える場合、相対屈折率の百分率は正であり、その領域は、屈折率が高められているかまたは正の屈折率を有するということができる。
【００２１】
マクロベンド性能を、ＦＯＴＰ−６２（ＩＥＣ−６０７９３−１−４７）に従って、述べられているように６ｍｍ、１０ｍｍ、２０ｍｍ、３０ｍｍまたは他の直径のマンドレルのいずれかに１回巻き付け（例えば「１×１０ｍｍの直径のマクロベンド損失」または「１×２０ｍｍの直径のマクロベンド損失」）て、かつ、エンサークルドフラックスローンチ（ＥＦＬ：ｅｎｃｉｒｃｌｅｄ  ｆｌｕｘ  ｌａｕｎｃｈ）条件を使用して屈曲による減衰の増加を測定することによって、決定した。エンサークルドフラックス（ＥＦ：ｅｎｃｉｒｃｌｅｄ  ｆｌｕｘ）は、中間点付近の直径１×２５ｍｍのマンドレルによって展開された長さ２ｍの「ＩｎｆｉｎｉＣｏｒ」５０μｍ光ファイバの入力端にオーバーフィルドパルスを発射することによって得た。「ＩｎｆｉｎｉＣｏｒ」５０μｍ光ファイバの出力端は被試験ファイバに継ぎ合わせられ、そして、測定された曲げ損失は、規定の曲げ条件下の減衰対曲げのない減衰の比である。オーバーフィルド帯域幅は、ＦＯＴＰ−２０４に従って、オーバーフィルド発射を使用して測定した。計算された最小実効伝送帯域（Ｍｉｎ  ＥＭＢｃ）の帯域幅は、ＴＩＡ／ＥＩＡ−４５５−２２０で規定されているように、測定されたディフェレンシャルモード遅延スペクトルから得た。
【００２２】
帯域幅は、オーバーフィルド発射でＦＯＴＰ−２０４に従って８５０ｎｍ（他の波長が規定されていない限り）で測定した。
【００２３】
本書において、ファイバの開口数は、ＴＩＡ  ＳＰ３−２８３９−ＵＲＶ２  ＦＯＴＰ−１７７  ＩＥＣ−６０７９３−１−４３、「Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ  Ｍｅｔｈｏｄｓ  ａｎｄ  Ｔｅｓｔ  Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅｓ−Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ  Ａｐｅｒｔｕｒｅ」に記述されている方法を使用して測定された開口数を意味する。
【００２４】
用語「α−プロファイル（α−ｐｒｏｆｉｌｅ）」または「アルファプロファイル」は相対屈折率分布を指し、「％」単位のΔ（ｒ）で表し、ここで、ｒは半径であり、式
Δ（ｒ）＝Δ（ｒｏ）（１−［｜ｒ−ｒｏ｜／（ｒ１−ｒｏ）］α）
（式中、ｒｏは、Δ（ｒ）が最小である点であり、ｒ１は、外側環状クラッド領域６０に対してΔ（ｒ）％がゼロである点であり、およびｒは、ｒｉ≦ｒ≦ｒｆの範囲にあり、ここでΔは上に定義した通りであり、ｒｉは、α−プロファイルの始点であり、ｒｆは、α−プロファイルの終点であり、およびαは、実数のべき指数である）に従う。中心線（ｒ＝０）で始まるプロファイルセグメントの場合、α−プロファイルは、より単純な式
Δ（ｒ）＝Δ（０）（１−［｜ｒ｜／（ｒ１）］α）
（式中、Δ（０）は中心線での屈折率デルタである）を有する。
【００２５】
光学コアの直径２＊Ｒ２は、ＩＥＣ６０７９３−１−２０、「Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ  Ｍｅｔｈｏｄｓ  ａｎｄ  Ｔｅｓｔ  Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅｓ−Ｆｉｂｅｒ  Ｇｅｏｍｅｔｒｙ」に記述されている技術を使用して、特に、その付録Ｃ「Ｍｅｔｈｏｄ  Ｃ：Ｎｅａｒ−ｆｉｅｌｄ  Ｌｉｇｈｔ  Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ」で概説されている基準測定方法を使用して測定する。この方法を使用して得た結果から光学コアの半径Ｒ２を計算するために、セクションＣ．４．２．２ごとに１０〜８０フィット（ｆｉｔ）を行って光学コアの直径を得て、それを２で割って光学コアの半径を得る。
【００２６】
低屈折率環状領域は：
【数１】
0005748746.tif 000002
【００２７】
（式中、Ｒ１は、最も内側の半径であり、ここでΔ（ｒ）＝０であり、およびＲ４は、デルタが最小値を通過後に再び−０．０５％に達する（外側環状クラッド領域６０に対して）と定義される低屈折率環状領域の外径である）と定義されるプロファイル体積Ｖ２を有する。本書で開示するファイバにおいて、Ｖ２の絶対量は好ましくは１００％−μｍ２よりも大きく、一層好ましくは１２０％−μｍ２よりも大きく、さらに一層好ましくは１４０％−μｍ２よりも大きい。低屈折率環状領域の体積は好ましくは２２０％−μｍ２未満、一層好ましくは２００％−μｍ２未満、さらに一層好ましくは１８０％−μｍ２未満である。
【００２８】
一部の実施形態では、コアは、ゲルマニウムがドープされたシリカ、すなわちゲルマニウム（ＧｅＯ２）ドープトシリカを含む。所望の屈折率および密度を得るために、ゲルマニウム以外のドーパント、例えばＡｌ２Ｏ３またはＰ２Ｏ５を単独でまたは組み合わせて、コア内に、特に、本書で説明した光ファイバの中心線または中心線付近で使用してもよい。一部の実施形態では、本書で開示した光ファイバの屈折率分布は、コアの中心線から外径まで非負の状態である。一部の実施形態では、光ファイバは、コアに、屈折率を低下させるドーパントを含まない。
【００２９】
図１に、ガラスコア２０とガラスクラッド２００とを含む多モード光ファイバの好ましい実施形態のガラス部分の断面の屈折率分布の概略図を示す。ここで、クラッドは低屈折率環状領域５０と外側環状クラッド領域６０とを有する。コア２０は、物理的なコア外径Ｒ１、光学コア半径Ｒ２、および最大屈折率デルタΔ１ＭＡＸを有する。低屈折率環状領域５０は、最小屈折率デルタ百分率Δ２ＭＩＮ、低屈折率環状領域５０の幅Ｗ２（内径Ｒ１から外径Ｒ４までの距離）、およびコア２０の拡張アルファ形状の最も外側の半径の完全に外側の、低屈折率環状領域５０の部分の幅である幅Ｗ３（すなわち、内径Ｒ３から外径Ｒ４）を有する。低屈折率環状領域５０はコア２０を取り囲んでそれに接触している。コア２０はアルファ形状を含み、アルファ形状は、低屈折率環状領域５０に続き、その内側半径方向境界を形成する。外側環状領域６０は、一部の好ましい実施形態ではアンドープトシリカとしてもよく、低屈折率環状領域５０を取り囲み、好ましくはそれと接触している。低屈折率環状領域５０は、最小相対屈折率Δ２ＭＩＮで屈折率分布Δ２（ｒ）を有する。外側環状領域６０は、相対屈折率Δ３で屈折率分布Δ３（ｒ）を有する。好ましくは、Δ１ＭＡＸ＞Δ３＞Δ２ＭＩＮである。一部の実施形態では、外側環状領域６０は、図１に示すように、定数Δ３（ｒ）で実質的に一定の屈折率分布を有する。Ｒ３は、アルファが１．９〜２．３のグレーデッドインデックス形または放物線形からアルファが１．９未満のより平らな低屈折率環状領域５０へ屈折率分布が推移する半径である。一部の実施形態では、低屈折率環状領域５０の体積は、好ましくは１００％−μｍ２超、一層好ましくは１２０％−μｍ２超、さらに一層好ましくは１４０％−μｍ２超である。一部の実施形態では、低屈折率環状領域の体積は、好ましくは１１０超かつ２２０％−μｍ２未満であり、一層好ましくは１１０超かつ２００％−μｍ２未満であり、さらに一層好ましくは１１０超かつ１８０％−μｍ２未満である。一部の実施形態では、Δ１ＭＡＸが＞．７０％である場合、低屈折率環状領域５０の体積は３４０％−μｍ２未満である。一部の実施形態ではΔ１ＭＡＸが＞．７５％である場合、低屈折率環状領域５０の体積は２７０％−μｍ２未満である。一部の実施形態では、Δ１ＭＡＸが＞０．８５である場合、低屈折率環状領域５０の体積は２１０％−μｍ２未満である。一部の実施形態では、Δ１ＭＡＸが＞０．９５である場合、低屈折率環状領域５０の体積は１４０％−μｍ２未満である。
【００３０】
本書で開示する多モード光ファイバでは、コアはグレーデッドインデックスコアであり、好ましくは、コアの屈折率分布は放物線（または実質的に放物線）形を有する；例えば、一部の実施形態では、コアの屈折率分布はα−形状を有し、８５０ｎｍで測定するとα値が好ましくは１．９〜２．３、一層好ましくは２．０〜２．２、最も好ましくは約２．０５〜２．１５である；一部の実施形態では、コアの屈折率は、中心線上でのディップ（ｃｅｎｔｅｒｌｉｎｅ  ｄｉｐ）を有してもよく、その場合、コアの最大屈折率、および光ファイバ全体の最大屈折率は、中心線からわずかな距離だけ離されて配置されるが、他の実施形態では、コアの屈折率には中心線上でのディップがなく、コアの最大屈折率、および光ファイバ全体の最大屈折率は中心線に配置される。コアの放物線形は外径Ｒ３まで延在し、好ましくはファイバの中心線からＲ３まで延在する。それゆえ、本書において、「放物線」は、コアの１つ以上の点でα値が約２．０、例えば２．０、２．０５、２．１５または２．２からわずかに変動し得る実質的に放物線形の屈折率分布、ならびに、わずかな変動および／または中心線上でのディップを有するプロファイルを含む。
【００３１】
クラッド層２００の１つ以上の領域は、例えば層形成（ｌａｙｄｏｗｎ）プロセス中に堆積されたか、または外被の形態、例えばロッドインチューブ光学プリフォーム構成中のチューブとして、もしくは堆積材料と外被の組み合わせで設けられたクラッド材料で構成され得る。クラッド層２００は少なくとも１つの被覆２１０によって取り囲まれ、その被覆は、一部の実施形態では、低弾性一次被覆および高弾性二次被覆を含み得る。好ましくは、本書で開示する光ファイバは、シリカベースのコアおよびクラッドを有する。一部の実施形態では、ガラスクラッド２００の外径、２×Ｒｍａｘ（光ファイバ最大半径）は、約１２２〜１２８μｍ、一層好ましくは約１２５μｍである。一部の実施形態では、１つ以上の被覆がクラッドを取り囲み、それと接触している。
【００３２】
一部の実施形態では、低屈折率環状領域は、非周期的に配置されたまたは周期的に配置されたまたはそれら双方のボイドを含む。「非周期的に配置された」または「非周期的な分散」とは、光ファイバの断面（例えば長手方向軸に対して垂直な断面）を取った場合に、非周期的に配置されたボイドがファイバの領域にわたって不規則にまたは非周期的に分散していることを意味する。ファイバの長さに沿った異なる点で取った同様の断面は、異なる断面の孔パターンを示し、すなわち、種々の断面は、異なる孔パターンを有して、ボイドの分散およびボイドのサイズが一致していない。すなわち、ボイドは非周期的であり、すなわち、それらはファイバ構造内に周期的に配置されていない。これらのボイドは、光ファイバの長さに沿って（すなわち長手方向軸に平行して）延伸（伸長）されているが、伝送ファイバに典型的な長さのファイバ全体の全長には延在していない。理論に縛られることを望むものではないが、ボイドは、ファイバの長さに沿って数メートル未満、多くの場合１メートル未満しか延在しないと考えられている。本書で開示する光ファイバは、プリフォーム強化条件を用いる方法によって製造でき、プリフォーム強化条件は、強化ガラスブランクにかなりの量の気体を閉じ込めるのに効果的であり、それにより、強化ガラスの光ファイバプリフォームにボイドを形成する。これらのボイドを除去するステップを行うのではなく、得られたプリフォームを使用して、内部にボイドのある光ファイバを形成する。本書において、孔の直径は最長の線分であり、その端点は、光ファイバをファイバの長手方向軸に対して直角の垂直断面で見るときに孔を画成するシリカの内側面に配置されている。
【００３３】
一部の実施形態では、外側環状領域６０は、実質的にアンドープトシリカを含むが、シリカは、若干の塩素、フッ素、ゲルマニウム、または他のドーパントを、合計しても屈折率を著しく変更しない濃度で含有し得る。一部の実施形態では、低屈折率環状領域５０は、フッ素がドープされたシリカを含む。一部の実施形態では、低屈折率環状領域５０は、フッ素がドープされたシリカから本質的になる。一部の他の実施形態では、低屈折率環状領域５０は、複数の非周期的に配置されたボイドを含むシリカを含む。ボイドは、１種以上の気体、例えばアルゴン、窒素、クリプトン、ＣＯ２、ＳＯ２、酸素、またはそれらの混合物を含有することができるか、またはボイドは、実質的に気体のない真空を含むことができる；なんらかの気体の有無にかかわらず、環状領域５０の屈折率は、ボイドの存在によって低下される。ボイドを、クラッド２００の環状領域５０に不規則にまたは非周期的に配置することができ、他の実施形態では、ボイドを環状領域５０に周期的に配置することができる。その代わりにまたはそれに加えて、環状領域５０の低屈折率はまた、（例えばフッ素による）環状領域５０のダウンドーピング（ｄｏｗｎｄｏｐｉｎｇ）によって、またはクラッドおよび／またはコアの１つ以上の領域のアップドーピング（ｕｐｄｏｐｉｎｇ）によってもたらすことができ、ここで、低屈折率環状領域５０は、例えば、内側環状領域３０ほどドープされていないシリカである。好ましくは、低屈折率環状領域５０の最小相対屈折率、または平均実効相対屈折率は、いずれかのボイドの存在を考慮に入れると、好ましくは−０．２５％未満、一層好ましくは約−０．３５％未満、さらに一層好ましくは約−０．４２％未満、さらに一層好ましくは約−０．４５％未満であり、一部の実施形態では約−０．５５％未満とし得る。
【００３４】
一組のある実施形態では、多モード光ファイバは、図１に示すようにグレーデッドインデックス、好ましくは放物線（実質的に放物線）のガラスコア２０と、ガラスクラッド２００とを含み、ここでＲ３は、グレーデッドインデックスまたは放物線形の端部を示す。コア２０は、低屈折率環状領域５０によって取り囲まれかつそれと直接接触し、および低屈折率環状領域５０は、外側環状領域６０によって取り囲まれかつそれと直接接触する。一つの好ましい実施形態では、Δ３（ｒ）は、実質的に一定の屈折率分布を有する。別の好ましい実施形態では、Δ３（ｒ）は、最小値Δ３ｍａｘ、最小値Δ３ｍｉｎを有し、ここで、｜Δ３ｍａｘ−Δ３ｍｉｎ｜＜０．２％である。別の好ましい実施形態では、｜Δ３ｍａｘ−Δ３ｍｉｎ｜＜０．１％である。さらに別の好ましい実施形態では、｜Δ３ｍａｘ−Δ３ｍｉｎ｜＜０．０５％である。一部の実施形態では、コア２０はゲルマニウムドープトシリカを含み、外側環状領域６０は純シリカを含む；これらの実施形態の一部では、低屈折率環状領域５０は、孔のないフッ素ドープトシリカを含む；これらの実施形態の他のものでは、低屈折率環状領域５０は、純シリカに複数のボイドを含む；これらの実施形態のさらに別のものでは、低屈折率環状領域５０はフッ素ドープトシリカに複数のボイドを含む。内側環状領域３０が純シリカを含み、かつ低屈折率環状領域５０が、複数のボイドのある純シリカを含む実施形態では、低屈折率環状領域５０は、最も内側の孔の最も内側の半径から始まる。外側環状領域６０が純シリカを含み、かつ低屈折率環状領域５０が、複数のボイドのある純シリカを含む実施形態では、低屈折率環状領域５０は、最も外側の孔の最も外側の半径で終わる。
【００３５】
本書で説明する多モード光ファイバの屈折率分布の例示的な１つの図として図１を参照すると、クラッド２００は：コア２０を取り囲みかつそれに直接隣接し、かつ、内径Ｒ１から低屈折率環状領域の半径Ｒ４の外側境界まで半径方向外側に延在する低屈折率環状領域５０であって、最小相対屈折率の百分率Δ２ＭＩＮ（％）の相対屈折率分布Δ２（ｒ）（％）（ここで、Δ１ＭＡＸ＞０＞Δ２ＭＩＮである）を有する低屈折率環状領域５０；および領域５０を取り囲んでそれに直接隣接し、かつ相対屈折率の百分率Δ３（ｒ）（％）を有する外側環状領域６０を含む。物理的なコア半径Ｒ１は、屈折率デルタがゼロに等しい半径で測定する。従って、クラッドの一部分が負の屈折率デルタを有する拡張グレーデッドインデックスコア設計の場合、光学コア半径Ｒ２は物理的なコア半径Ｒ１よりも大きいが、低屈折率環状領域５０の内径Ｒ３よりも小さい、すなわちＲ１＜Ｒ２＜Ｒ３である。低屈折率環状領域５０はＲ１で始まり、Ｒ４で終わる。低屈折率環状領域５０の幅Ｗ２は、内径Ｒ１から外径Ｒ４までの距離であり、コア２０の拡張アルファ形状の完全に外側にある低屈折率環状領域５０の部分の幅Ｗ３は、内径Ｒ３から外径Ｒ４までの距離である。それゆえ、低屈折率環状領域５０の幅Ｗ３は、Ｒ４−Ｒ３である。クラッド２００は半径Ｒｍａｘまで延び、半径Ｒｍａｘはまた、光ファイバのガラス部分の最外周である。一部の実施形態ではＲｍａｘ＞４０μｍであり；他の実施形態ではＲｍａｘ＞５０μｍであり、他の実施形態ではＲｍａｘ＞６０μｍであり、および一部の実施形態では６０μｍ＜Ｒｍａｘ＜７０μｍである。
【００３６】
一部の実施形態では、Ｗ３は０．５μｍ超かつ１０μｍ未満であり、一層好ましくは１μｍ超かつ８μｍ未満であり、さらに一層好ましくは２μｍ超かつ６μｍ未満である。
【００３７】
下記の表１に示すのは、本発明による種々のモデル例であり、コアのピーク屈折率デルタ％、コアのアルファ、コアの物理的なコア半径Ｒ１、コア２０の光学コア半径Ｒ２、コアから低屈折率領域５０まで延在するアルファ領域の端部である終端の半径Ｒ３、低屈折率領域５０の外径Ｒ４、低屈折率領域５０の最小屈折率デルタ％、拡張アルファ形状領域の外側である低屈折率領域５０の部分の幅Ｗ３（Ｒ４−Ｒ３）、および低屈折率領域５０の絶対体積Ｖ２を含む。また、各実施例の表には、開口数、８５０ｎｍで測定した１×１０ｍｍ直径のマンドレルの曲げ損失（１巻回毎の減衰の増加量）、８５０ｎｍで測定した５×１７．６ｍｍ直径のマンドレルの曲げ損失（５巻回毎の減衰の増加量）、８５０ｎｍで測定したＯＦＬ帯域幅、および１３００ｎｍで測定したＯＦＬ帯域幅が記述されている。これらの実施例の光ファイバは、１２５μｍのガラス外径を有する。
【表１−１】
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【表１−２】
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【表１−３】
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【表１−４】
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【表１−５】
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【００３８】
上述の説明は本発明の例示にすぎず、特許請求の範囲で規定される本発明の本質および性質を理解するための概要を提供するものであることも理解されたい。添付の図面は、本発明のさらなる理解を促すために提供され、本願明細書に組み込まれ、かつその一部を構成するものである。図面は、本発明の様々な特徴および実施形態を示し、記述と共に、本発明の原理および動作を説明する働きをする。当業者には、本書で説明した本発明の好ましい実施形態への様々な修正を、添付の特許請求の範囲で規定された本発明の趣旨または範囲から逸脱することなく行うことができる明らかとなる。
【図１】
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